專利名稱：壓電微動精密磨削砂輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及砂輪精密磨削領域，尤其涉及一種壓電傳感控制砂輪進給的磨削砂輪。
背景技術：
現有砂輪磨削過程中磨削力并不可測，砂輪磨削進給量完全靠經驗積累判斷，磨削加工進給量偏大將會影響工件精度，進給量偏小將會降低工件加工效率，且對工人的工作經驗要求較高，在傳統的數控磨削加工中控制系統大多屬于開環控制，沒有磨削壓力反饋系統，不能實現砂輪與工件接觸面恒力磨削，因而不能滿足某些零部件的超精密、高效磨肖IJ，國內部分廠家及研究機構主要通過針對改進砂輪配方來提高加工精度。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種科學合理，能夠實現砂輪與工件接觸面恒力磨削的壓電微動砂輪及方法。本實用新型技術方案如下壓電微動精密磨削砂輪，其特征在于在砂芯與鋼環的接觸處裝有上中下三根壓電傳感纖維，所述壓電傳感纖維須具備承受45MPa及以上的壓力，采用三根壓電傳感纖維可以測出砂輪兩端和中間的磨削受力，壓電傳感纖維外圈有形狀記憶合金作為保護層，保護壓電傳感纖維在砂輪成型和加工過程中不致被損壞，同時保證測量的精確性；壓電傳感纖維的輸入輸出線通過鋼環的位置加工出的輸入通道和輸出通道引出，輸入輸出通道采取對稱分布保證鋼環質心始終保持在圓心，輸入輸出接口采用PIN針線接線座，PIN針線接線座對輸引針出口始終保持固定，砂輪相對PIN針線接線座做高速旋轉運動，弓I針輸出口最終接入數控磨削控制系統。本實用新型通過壓電傳感纖維測量砂輪磨削過程中與工件接觸面之間產生的磨削壓力，根據不同工件磨削工藝控制其磨削過程中的磨削壓力，設定砂輪與工件接觸面之間的磨削壓力，通過壓電纖維傳感反饋至數控磨削控制系統控制砂輪達到微動進給，實現砂輪與工件接觸面之間的磨削壓力始終恒定，從而提高工件的磨削精度。優選的，所述壓電傳感纖維須具備承受45MPa及以上的壓力，采用三根壓電傳感纖維并列安裝。優選的，所述壓電傳感纖維外圈裝有形狀記憶合金作為保護層，確保砂輪在成型過程中不被破壞。優選的，PIN針線接線座以聚氨酯為材料，信號傳輸線為銅芯，與引線接觸口的引針的接觸形式為碳刷結構。本實用新型的益處為提供了一種新型的磨削砂輪，可以實現工件的精密、高效磨削。
圖I為本發明實施所需的壓電微動精密磨削砂輪圖2為壓電微動精密磨削砂輪輸出端示意圖圖3為壓電微動精密磨削砂輪輸入端示意圖本圖中，I、砂芯，2、鋼環，3、安裝孔，41、形狀記憶合金，42、壓電傳感纖維，43、46、47輸出線，45、PIN針線接線座，44、引針，53、56、57輸入線，55、PIN針線接線座，54引針。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖I至3所示；壓電微動精密磨削砂輪，詳見圖1，包括砂芯1，鋼環2，砂芯I與鋼環2接觸處裝有上中下三根壓電傳感纖維42，壓電傳感纖維42外圈有形狀記憶合金41作為保護層，壓電傳感纖維42兩端接有輸入線53、56、57與輸出線43、46、47并對稱裝入鋼環2，輸入線53、56、57與輸出線43、46、47 —端接入PIN針線接線座45和55，通過引針44和55與數控磨削控制系統連接。在磨削加工時砂芯I接觸工件表面產生磨削壓力使砂芯I產生微小變形,致使出于形狀記憶合金41保護層內的壓電傳感纖維42發生細微變形，通過輸入線53、56、57與輸出線43、46、47反饋至數控磨削控制系統，從而在磨削過程中實現微動調整砂輪的進給達到控制工件磨削壓力恒定，最終實現工件的精密磨削。
權利要求1.壓電微動精密磨削砂輪，其特征在于在砂芯(I)與鋼環(2)的接觸處裝有上中下三根壓電傳感纖維(42)，所述壓電傳感纖維(42)須具備承受45MPa及以上的壓力。
2.根據權利要求I所述的壓電微動精密磨削砂輪，其特征是所述壓電傳感纖維(42)采用三根并排布局。
3.根據權利要求I所述的壓電微動精密磨削砂輪，其特征是所述壓電傳感纖維(42)外圈有形狀記憶合金(41)作為保護層。
4.根據權利要求I所述的壓電微動精密磨削砂輪，其特征是所述的壓電傳感纖維(42)的輸入輸出線通過鋼環(2)的位置加工出的輸入通道和輸出通道引出，輸入輸出通道采取對稱分布保證鋼環(2)質心始終保持在圓心，輸入輸出接口采用PIN針線接口接入數控磨削控制系統。
5.根據權利要求I所述的壓電微動精密磨削砂輪，其特征是所述PIN針線接線座(45,55)以聚氨酯為材料，信號傳輸線為銅芯，與引線接觸口的引針(44、54)的接觸形式為碳刷結構。
專利摘要本實用新型壓電微動精密磨削砂輪，包括砂芯，鋼環，砂芯與鋼環接觸處裝有上中下三根壓電傳感纖維，壓電傳感纖維外圈有形狀記憶合金作為保護層，壓電傳感纖維兩端接有輸入線與輸出線并對稱裝入鋼環，輸入線與輸出線一端接入PIN針線接線座，通過引針與數控磨削控制系統連接；通過壓電傳感纖維測量砂輪磨削過程中與工件接觸面之間產生的磨削壓力，根據不同工件磨削工藝控制其磨削過程中的磨削壓力，設定砂輪與工件接觸面之間的磨削壓力，通過壓電纖維傳感反饋至數控磨削控制系統控制砂輪達到微動進給，實現砂輪與工件接觸面之間的磨削壓力始終恒定，從而提高工件的磨削精度。
文檔編號B24D5/00GK202702047SQ20122023723
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者楊露, 張克華, 孫明禮, 蔡高威, 謝文斌, 宋華江, 林日成 申請人:浙江師范大學